为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/07 03:59:27
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H______0(填写“>”、“<”、“=”).
(2)前2s内的平均反应速率υ(N2)=______.
(3)在该温度下,反应的平衡常数K=______.
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是______.
A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中.
①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据.
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号.
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)(mol/L) | 1.00×10-3 | 4.50×10-4 | 2.50×10-4 | 1.50×10-4 | 1.00×10-4 | 1.00×10-4 |
c(CO)(mol/L) | 3.60×10-3 | 3.05×10-3 | 2.85×10-3 | 2.75×10-3 | 2.70×10-3 | 2.70×10-3 |
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H______0(填写“>”、“<”、“=”).
(2)前2s内的平均反应速率υ(N2)=______.
(3)在该温度下,反应的平衡常数K=______.
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是______.
A.选用更有效的催化剂B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率.为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中.
实验 编号 | T(℃) | NO初始浓度 (mol/L) | CO初始浓度 (mol/L) | 催化剂的比表面积(m2/g) |
Ⅰ | 280 | 1.20×10-3 | 5.80×10-3 | 82 |
Ⅱ | ______ | ______ | 124 | |
Ⅲ | 350 | ______ | ______ | 124 |
②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号.
(1)发生反应2NO+2CO⇌2CO2+N2,该反应为气体减少,△S<0非自发,由△G=△H-T△S可知,该反应一定为放热才有可能自发,即△H<0,
故答案为:<;
(2)v(NO)=
1×10−3mol/L−2.5×10−4mol/L
2s=3.75×10-4mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,所以v(N2)=
1
2v(NO)=
1
2×3.75×10-4mol/(L•s)=1.875×10-4mol/(L•s),
故答案为:1.875×10-4mol/(L•s);
(3)由表中数据可知,4s时反应到达平衡状态,平衡时c(NO)=1.00×10-4mol/L,故△c(NO)=1.00×10-3mol/L-1.00×10-4mol/L=9×10-4mol/L,则:
2NO+2CO⇌2CO2+N2,
开始(×10-4mol/L):10 36 0 0
变化(×10-4mol/L):9 9 9 4.5
平衡(×10-4mol/L):1 27 9 4.5
所以该温度下平衡常数k=
(9×10−4)2×4.5×10−4
(1×10−4)2×(27×10−4)2=5000
故答案为:5000;
(4)A、催化剂不影响平衡的移动,故A错误,
B、该反应放热,升高温度平衡向逆反应移动,NO的转化率降低,故B错误,
C、该反应放热,降温平衡正向移动,NO转化率增大,故C正确,
D、缩小体积,增大压强,平衡向体积减小的方向运动,即正向移动,NO转化率增大,故D正确,
故答案为:CD;
(5)①目的是研究温度和催化剂的比表面积对反应速率的影响,所以在实验时应保持NO、CO的初始浓度不变,让温度、比表面积其中一个量变化,Ⅰ、Ⅱ研究的是催化剂的比表面积对速率的影响,因此可确定Ⅱ中温度为280℃,
故答案为:Ⅱ、280;1.20×10-3;5.80×10-3;
Ⅲ、1.20×10-3;5.80×10-3;
②Ⅰ、Ⅱ研究的是催化剂的比表面积对速率的影响,
Ⅱ、Ⅲ的催化剂比表面积相同,研究的是温度对速率的影响,
Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积不同,温度不同,研究温度、催化剂的比表面积对反应速率的影响,
绘图时,要注意达平衡的时间、平衡浓度的相对大小:
Ⅱ与Ⅰ温度相同,平衡不移动,平衡浓度相同,但Ⅱ催化剂比表面积增大,达平衡时间短,
Ⅲ与Ⅱ的催化剂比表面积相同,Ⅲ温度高,温度升高,不仅达平衡时间缩短,平衡向左移动,使NO的平衡浓度也增大,
三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图为:
故答案为:.
故答案为:<;
(2)v(NO)=
1×10−3mol/L−2.5×10−4mol/L
2s=3.75×10-4mol/(L•s),速率之比等于化学计量数之比,所以v(N2)=
1
2v(NO)=
1
2×3.75×10-4mol/(L•s)=1.875×10-4mol/(L•s),
故答案为:1.875×10-4mol/(L•s);
(3)由表中数据可知,4s时反应到达平衡状态,平衡时c(NO)=1.00×10-4mol/L,故△c(NO)=1.00×10-3mol/L-1.00×10-4mol/L=9×10-4mol/L,则:
2NO+2CO⇌2CO2+N2,
开始(×10-4mol/L):10 36 0 0
变化(×10-4mol/L):9 9 9 4.5
平衡(×10-4mol/L):1 27 9 4.5
所以该温度下平衡常数k=
(9×10−4)2×4.5×10−4
(1×10−4)2×(27×10−4)2=5000
故答案为:5000;
(4)A、催化剂不影响平衡的移动,故A错误,
B、该反应放热,升高温度平衡向逆反应移动,NO的转化率降低,故B错误,
C、该反应放热,降温平衡正向移动,NO转化率增大,故C正确,
D、缩小体积,增大压强,平衡向体积减小的方向运动,即正向移动,NO转化率增大,故D正确,
故答案为:CD;
(5)①目的是研究温度和催化剂的比表面积对反应速率的影响,所以在实验时应保持NO、CO的初始浓度不变,让温度、比表面积其中一个量变化,Ⅰ、Ⅱ研究的是催化剂的比表面积对速率的影响,因此可确定Ⅱ中温度为280℃,
故答案为:Ⅱ、280;1.20×10-3;5.80×10-3;
Ⅲ、1.20×10-3;5.80×10-3;
②Ⅰ、Ⅱ研究的是催化剂的比表面积对速率的影响,
Ⅱ、Ⅲ的催化剂比表面积相同,研究的是温度对速率的影响,
Ⅰ、Ⅲ催化剂的比表面积不同,温度不同,研究温度、催化剂的比表面积对反应速率的影响,
绘图时,要注意达平衡的时间、平衡浓度的相对大小:
Ⅱ与Ⅰ温度相同,平衡不移动,平衡浓度相同,但Ⅱ催化剂比表面积增大,达平衡时间短,
Ⅲ与Ⅱ的催化剂比表面积相同,Ⅲ温度高,温度升高,不仅达平衡时间缩短,平衡向左移动,使NO的平衡浓度也增大,
三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图为:
故答案为:.
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
CO、NO在催化剂的作用下反应的化学方程式?如题
CO和NO在催化剂的作用下反应生成CO2和N2的化学方程式?
在催化剂作用下NO2与CO反应的化学方程式
Co和No在催化剂的作用下生成Co2和No2的化学方程式
当A、B两种气体物质的浓度比相同时,在不同温度下进行反应A+2B→3C,10℃时测得反应速率V(B)=0.2mol/(L
影响酶催化反应速率的因素有温度、反应物浓度、酶的浓度等.如图表示在最适温度下,某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系
NO与CO在催化剂的作用下可生成两种无毒气体(其中一种是空气中含量最多的气体),NO与CO反应的化学方程式
6月28日物理:3,某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,
在催化剂的作用下,使CO和NO发生化学反应,生成一种单质.其中单质是N2,催化剂是什么?
在催化剂作用下氮的氧化物与CO反应生成二氧化碳和氮气的化学方程式
写出相应的化学方程式 在某种氧化物催化下,汽车尾气中的co和no反应